时钟（节拍/T）周期

CPU时钟周期，计算机中最小的时间单位，等于cpu主频的倒数。一个时钟周期内，cpu仅完成一个最基本的动作。

CPU执行时间 = CPU时钟周期数 / 主频

CPI（一条指令所需的时钟周期数）= 时钟周期数 / 指令条数（IC）

CPU时钟周期 = 1 / 主频

IPS（每秒执行多少条指令）= 主频 / 平均CPI

机器（CPU）周期

在计算机中，为了便于管理，常常把一条指令的执行过程划分为若干个不同的阶段，每个阶段执行一项操作，如取指令，存储器读，存储器写等。把完成一项基本操作所需要的时间称为机器周期，也叫CPU周期。通常用从内存中读取一条指令字的最短时间来定义。

指令周期

从一条指令的启动到下一条指令启动之间间隔的时间叫做指令周期。通常由若干个机器周期组成。一般由若干个机器周期组成，从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。

  • 指令周期 > 机器周期 > 时钟周期。

总线时钟周期

即机器的时钟周期。类似于CPU的时钟周期。它是总线操作的基本时间单位。

总线传输周期

指一次总线操作所需的时间，包括：

  • 申请分配阶段：由需要使用总线的主模块（或主设备）提出申请，总线仲裁机构决定将总线使用权授予某一申请者。

  • 寻址阶段：获得使用权的主模块通过总线发出要访问的从模块的地址及有关命令，启动参与本次传输的从模块。

  • 传输阶段：主模块和从模块进行数据交换，可以是单向或双向的数据传送。

  • 结束阶段：主模块的有关信息从系统总线上撤除，让出总线使用权。

总线周期

存储器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存储器和I/O接口的访问通过总线实现。把CPU通过总线对微处理器外部（存储器或I/O接口）进行一次访问所需时间称为一个总线周期。一般包含4个总线时钟周期：

  • T1状态 —— 输出存储器地址或I/O地址。

  • T2状态 —— 输出控制信号。

  • T3和Tw状态 —— 总线操作持续，并检测READY以决定是否延长时序。

  • T4状态 —— 完成数据传送。